为什么极光如此难以预测我们什么时候可以期待更多

母亲节前的周六晚上，澳大利亚人目睹了罕见的天文奇观：令人惊叹的南极光，也称为南极光。社交媒体上充斥着全国各地海滩和后院鲜艳的粉色、绿色和蓝色照亮天空的照片。

极光通常在地球的北极和南极附近可见。在澳大利亚，它们通常只出现在塔斯马尼亚。不过，由于罕见且特殊的太空天气条件，这次人们甚至可以在最北的昆士兰州看到它们。

澳大利亚太空天气预报中心于周六上午首次发布了潜在的极端(G5，最严重级别)地磁风暴警报。

幸运的是，收到这一警告的澳大利亚人，以及那些当晚碰巧在外面看到的人，都得到了令人惊叹的奇观。然而，到了周日日落时，极光出现的机会已经减弱，让许多满怀希望的观众陷入了黑暗之中。

发生了什么?为什么极光如此难以预测，极光预报的可靠性如何?为了回答这个问题，我们需要更多地了解太空天气。

什么是太空天气?

地球上的极光与太阳磁场有关。太阳活动在11年的时间内增加和减少，称为太阳周期。我们目前正在接近太阳活动周期的最大值，这意味着太阳表面上有更多的太阳黑子。

这些太阳黑子区域具有强烈的磁场，可能导致电磁辐射的巨大爆炸(称为“太阳耀斑”)和物质喷发到太空(称为“日冕物质抛射”)。

当这种物质射向地球时，它会与地球的保护磁场发生碰撞，从而引发磁场与电离层(地球高层大气的一部分)中的等离子体之间的一系列复杂的相互作用。

这些相互作用产生的带电粒子随后与高层大气相互作用，产生美丽而动态的极光。这一系列事件所产生的太空条件就是我们所说的“太空天气”。

日常太空天气通常不会构成威胁，但这些被称为地磁风暴的事件可能会影响电力供应、卫星、通信和GPS，并可能造成持久的损害。

周六令人眼花缭乱的景象是由2003年11月以来最强烈的地磁风暴产生的。幸运的是，这次没有关于电网严重中断的报道，但据报道SpaceX的星链星座受到了影响。

5月11日的太阳圆盘。右侧的大太阳黑子区域是最近太空天气活动的原因。图片来源：太阳动力学观测站

为什么地磁风暴难以预测?

上周末的地磁风暴是由一个大而复杂的太阳黑子区域引起的，该区域发射了一系列太阳耀斑和一系列日冕物质抛射。

空间天气预报具有挑战性，而且物理原理很复杂。即使我们看到太阳喷发，也不清楚它是否或何时会撞击地球，也不清楚其影响有多强。

预计到达时间最多可能有12小时的偏差，只有当火山喷发到达靠近地球的监测航天器时，我们才能测量即将到来的地磁风暴的强度。

因此，极光猎人实际上只需提前几个小时通知即可决定是否值得外出冒险。

我们能很快期待更多的极光吗?

截至撰写本文时，负责最近显示的太阳黑子区域仍在喷发X级耀斑和喷发，但它不再直接面向地球。当这个区域再次面对地球时，它可能仍然活跃，但这还有待观察。

然而，当我们接近太阳周期最大值时，其他大型复杂的太阳黑子区域可能会形成，如果条件合适，会产生更壮观的极光现象。

如何查看极光预报?

周日晚上，数以千计的澳大利亚人在海滩上排成一排，望着地平线，希望能看到第二场演出，但结果却令人失望。官方太空天气和极光预报提供了广泛的可能性，必须以适当的细微差别进行沟通。

有关太空天气和极光的最可靠信息来源是气象局澳大利亚太空天气预报中心或美国NOAA太空天气预报中心等机构。

它们不仅提供极光预报，而且在保护基础设施免受太空天气负面影响方面发挥着至关重要的作用。

空间天气研究

展望未来，澳大利亚和世界各地的科学家正在努力提高我们对太空天气事件的理解和预测。

通过研究太阳的磁活动并开发太阳与地球之间发生的复杂过程的先进预测模型，我们可以更好地预测未来的太空天气事件并为其做好准备。

更好的理解将有助于保护我们所依赖的重要技术。它还会提醒人们走出去，目睹一种不仅照亮天空，而且点燃深刻惊奇感的现象。